Este artigo explica o que é o efeito Doppler na física. Assim, você encontrará o significado do efeito Doppler, exemplos do efeito Doppler, sua fórmula e aplicações reais do efeito Doppler.
Qual é o efeito Doppler?
O efeito Doppler é um fenômeno físico que ocorre quando o transmissor ou receptor de uma onda se move um em relação ao outro. Mais precisamente, o efeito Doppler consiste numa mudança na frequência aparente da onda devido ao movimento relativo entre o transmissor e o receptor.
Por exemplo, o efeito Doppler ocorre quando uma ambulância avança com a sirene tocando. A ambulância avança, emitindo um som; portanto, devido ao efeito Doppler, a frequência percebida é diferente da frequência das ondas sonoras que perceberíamos se a ambulância estivesse parada.
Como você pode ver na imagem a seguir, a frequência percebida da onda depende da posição do receptor em relação à ambulância. A ambulância está se movendo da esquerda para a direita, então a onda é comprimida nessa direção. Então, à esquerda da ambulância, a frequência é baixa e o comprimento de onda é alto, então percebe-se um som baixo. Enquanto à direita da ambulância, a frequência é alta e o comprimento de onda é pequeno, então ouve-se um som agudo.
O efeito Doppler recebeu o nome do físico austríaco Christian Andreas Doppler, que descobriu esse fenômeno em 1842. Mais tarde, em 1848, o físico francês Hippolyte Fizeau descobriu independentemente o mesmo fenômeno para ondas eletromagnéticas, razão pela qual é também chamado de Doppler. efeito. -Fizeau.
Exemplos do efeito Doppler
Agora que sabemos o que é o efeito Doppler, vejamos exemplos cotidianos desse fenômeno físico para entender melhor o conceito.
Exemplos do efeito Doppler:
- O som de uma ambulância avançando.
- Um carro da polícia tocando a sirene enquanto persegue alguém.
- Um ciclista em movimento passa em frente a um alto-falante tocando música.
- O som que um avião faz ao se afastar de um trabalhador em terra.
- Um carro que buzina enquanto dirige.
Fórmula de efeito Doppler
O efeito Doppler afirma que a frequência observada é igual à frequência transmitida multiplicada pela soma da velocidade real da onda mais a velocidade do receptor dividida pela velocidade real da onda mais a velocidade do transmissor.
Portanto, a fórmula para o efeito Doppler é f=f 0 (v+v r )/(v+v s ) :
Ouro:
-
é a frequência observada.
-
é a frequência transmitida.
-
é a velocidade de propagação das ondas no meio.
-
é a velocidade do receptor. Se o receptor se mover em direção ao remetente,
é positivo. Mas se o receptor se mover na direção oposta,
é negativo.
-
é a velocidade da fonte. Se a fonte se afastar do receptor,
é positivo. Mas se a fonte se aproximar do receptor,
é negativo.
Concluindo, a frequência observada aumenta quando a fonte e o receptor se aproximam, porém, se a fonte e o receptor se afastarem, a frequência observada diminui.
Aplicações do efeito Doppler
O efeito Doppler possui diversas aplicações científicas, você pode ver algumas delas abaixo:
- Radar : O efeito Doppler é usado no radar para medir a velocidade com que um carro está viajando. O radar é estacionário e emite uma onda que é refletida no carro e retorna ao radar em uma frequência ligeiramente diferente. Desta forma, você pode determinar a velocidade de um carro e se ele está ultrapassando o limite de velocidade.
- Astrofísica : O efeito Doppler nos permite saber se uma estrela está se afastando de nós ou se aproximando de nós. A frequência de um raio de luz está relacionada com a cor com que o percebemos, portanto, se a cor com que percebemos uma estrela muda, isso significa que a frequência percebida também muda. Assim, aplicando o efeito Doppler, podemos saber se a estrela está se afastando ou se aproximando.
- Ecoradiografias : Se o ultrassom for emitido no sangue, os glóbulos vermelhos refletem os raios com uma frequência ligeiramente diferente, dependendo da velocidade com que se movem. Assim, graças ao efeito Doppler, é possível determinar a velocidade do fluxo sanguíneo e analisar se o corpo apresenta alguma patologia.